[實用新型]一種非接觸式空間定位裝置

有效

• 申請號: 201821378113.5
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN208902877U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陳建鈞;馮凱;劉杭其;李孟科;李聿堯
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

本實用新型公開了一種非接觸式空間定位裝置，所述非接觸式空間定位裝置包括：一激光傳感器、一可旋轉平臺和一處理設備；其中，所述可旋轉平臺用于使所述激光傳感器在360度范圍內旋轉；所述激光傳感器安裝在所述可旋轉平臺的頂部，所述激光傳感器用于向二維空間發射激光信號和接收激光信號，并且將接收到激光信號傳送至所述處理設備；所述處理設備將所接收到的激光信號進行數據處理，以獲得所測二維空間的形狀和大小。

技術領域

本實用新型涉及空間定位技術領域，尤其涉及一種基于高精度激光定位技術的非接觸式空間定位裝置。

背景技術

隨著近幾年基于位置服務研究的普及，導航服務已迅速應用于各種移動設備。為了滿足當今社會的實用性需求，公共室內空間的面積與復雜度也普遍提升，而人們一般80％以上的時間會停留在室內，于是，室內導航逐漸成為具有巨大潛在市場與需求的熱門研究領域。然而，全球定位系統，這個最常用于定位和導航的技術并不能很容易地應用于室內環境，研究人員必須另尋其他方式來滿足室內導航的要求。

目前對復雜空間的定位，一般采用超聲波定位，利用反射式測距法，這種方法雖然系統結構簡單，但容易受多徑效應和非視距傳播的影響，降低了定位精度；同時，它還需要大量的底層硬件設施投資，總體成本較高。其他一些藍牙技術，超寬帶技術穩定性較差，受噪聲信號干擾大。

激光定位技術是近年來測量領域中形成的新測量技術。激光定位測量技術是以現代光學為基礎、計算機圖像學、信息處理、計算機視覺等科學技術為一體的現代測量技術，它廣泛應用于施工測量，醫學等有關的技術領域中。新的非接觸測量法,其原理是將激光發射器在工作臺上，并且通過可旋轉的平臺在360度范圍內進行發射并接收激光信號，再通過計算機的運算處理轉變成直觀的二維空間示意圖。該技術可用于多類不方便測空間形狀的地方，例如化學工業上封閉容器內位置的測量，軍事工業上一些比較危險的區域，或者不便于人類親測的地區。

故，研究人員提出基于激光定位技術來解決現有的復雜空間的定位問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種非接觸式空間定位裝置，其能夠在靜止的狀態下對相對復雜的二維空間形狀進行測量及準確的定位。

本實用新型的一種非接觸式空間定位裝置，包括：一激光傳感器、一可旋轉平臺和一處理設備；其中，所述可旋轉平臺用于使所述激光傳感器在360度范圍內旋轉；所述激光傳感器安裝在所述可旋轉平臺的頂部，所述激光傳感器用于向二維空間發射激光信號和接收激光信號，并且將接收到激光信號傳送至所述處理設備；所述處理設備將所接收到的激光信號進行數據處理，以獲得所測二維空間的形狀和大小。

在本實用新型的一實施例中，在所述可旋轉平臺的底部安裝一微型步進電機，所述微型步進電機與一可編程控制器相連，所述可編程控制器用于控制所述微型步進電機工作，以使所述可旋轉平臺的轉軸隨所述微型步進電機的工作而旋轉。

在本實用新型的一實施例中，在所述處理設備和所述激光傳感器之間安裝一編譯解碼器，所述編譯解碼器用于將激光信號轉變為電信號。

在本實用新型的一實施例中，所述激光傳感器的測量精度為0.05mm，量程范圍為0.05m至10m。

在本實用新型的一實施例中，所述旋轉平臺為圓柱體。

在本實用新型的一實施例中，所述圓柱體的直徑為60mm。

在本實用新型的一實施例中，所述圓柱體具有一中空部，所述旋轉平臺的轉軸設置在所述中空部的中央。

在本實用新型的一實施例中，在所述中空部內容納一數據線，所述數據線用于連接所述處理設備和所述激光傳感器。

在本實用新型的一實施例中，所述激光傳感器設置在與工作區域的水平面距離大于一預設距離值的位置處。